城市污泥破壁预处理深度干化处理技术
一、技术名称：城市污泥破壁预处理深度干化处理技术
二、适用范围：适用于各领域各类别污水处理工序
三、与该技术相关的能耗及碳排放现状
目前有采用添加化学固体粉末改性的污泥后经板框压滤机压滤，是脱水后污泥含水率在55~60%，框压滤机的脱水时间为3~5小时，滤板材料均为0.6~0.8Mpa压缩空气或水，对污泥施压脱水。但隔膜的使用寿命一般只有6个月左右，隔膜损坏后需更换整块滤板。另添加的固体粉末量较大，增加了污泥中固体含量，降低了污泥中的有机含量、热值等；以加入FeCl3为例，导致干化的污泥产品难以进行焚烧处置。
四、技术内容
1. 技术原理
该技术充分利用专利配方“物理介子”的特性，以物理反应的方式吸附污泥水份，并辅以高温快速干燥技术，使固液分离，解决污泥深层“胶体破壁” 的瓶颈问题，能够把污泥的含水率由75-80%直接降至25%以下，最低可达含水率12%-15%，具有脱水效率极高的优点，“物理介子”可再生循环利用。通过本技术处理后污泥含水率降低至25%以下，并以此为最终燃料产品。
2. 关键技术
通过添加高效特制菌种对80%污泥进行破壁预处理，然后充分利用专利配方的“物理介子”的特性，以物理反应的方式吸附污泥水分，解决污泥深层“胶体破壁”的瓶颈问题，特别针对污泥的“双性”水分吸附特征，利用生物反应破壁和物理吸附有效地把污泥固液分离，把含水率80%的污泥深度脱水至25%（亦可根据需要将污泥含水率直接进一步脱水至12~15%）。是目前唯一的“无添加”污泥深度脱水技术。本项目研发的“无添加”污泥深度干化技术工艺见下图2-1。
五、主要技术指标
按污泥被干燥的程度不同，将污泥干化后含水率不同暂称为全干化、半干化及半干稳定化。全干化工艺将污泥的含水率降至10%以下，半干化工艺将污泥的含水率降至35%-40%左右，干化稳定为污泥含水率降至15%-30%（本工艺技术）。
表2-1 不同干化工艺对比
干化类别 |
性质 |
贮存、运输和应急处理时的问题 |
半干化 35%-40% |
呈颗粒状；生物化学特性暂被稳定；表面积大、易反潮，有臭味 |
遇潮湿天气会反潮成块状，承载力类似于黄土，压实后变成块状；易于透气透水，易于运输，体积缩小。 |
半干稳定化 15～30% |
利用本技术处理，可以获得此含水率污泥，污泥产品呈颗粒状和少量粉状，颗粒体积为2-4mm，坚硬结实，物理化学特性稳定。处理时有少量尾气产生，利用普通尾气处理技术可以达标排放。 |
易于运输和长期储存，承载力类似沙石、黄土、易于承受压力；易于透气透水，稳定性高，热值不改变有利于自持焚烧或者掺烧等处理。 |
全干化 10%以下 |
呈粉末状，无味 |
在运输和储存的过程中容易产生超细粉尘爆炸，存在安全风险，粉尘飞扬又带来环境问题。 |
六、技术应用情况
本技术是以荷兰国家研究院TNO的世界最新技术为基础，广州新大结合中国实际情况对TNO技术进行实况改良、在中国落地，本项目在相关处理领域已申请多项专利如下。
（1）污水处理后污泥的处理系统 (专利号: CN 202865094U)，申请授权时间: 2013年4月10日
（2）一种活性污泥处理混合干燥装置 申请号：201420654402.9
（3）一种活性污泥处理废气除尘除臭系统 申请号：201420654421.1
（4）一种活性污泥处理中间细粉循环干燥装置 申请号：201420654519.7
广东省住房建设厅组织专家进行科学技术成果鉴定，鉴定结论为成果达到国内先进水平。广东省环境保护产业协会组织专家进行环保行业科技成果评议，评议结论为技术属于国内首创，具有明显的创新性，达到国内领先水平。
七、典型用户及投资效益
技术提供单位：广州新大环保节能科技有限公司
建设规模：该技术于2013年11月正式在广州市沥滘污水投入使用，每天生产25%含水率的干化污泥2-3吨，至今运行稳定。该技术生产过程中，污泥减量效果显著，5t含水率80%的污泥，脱水干化后仅为1.3t，污泥减量74%左右，相应大大降低运输成本。同时，处理后的污泥，可用于水泥制造添加料、林木肥料等资源化利用，均取得显著的社会、经济和环境效益。
八、推广前景和节能潜力
近年来，我国城市生活污水处理能力逐渐加强，各城市相继建立或将要建立城市污水处理厂。目前我国已建成运行的城市污水处理厂近2000座，2010年城市污水处理厂将增加到3000座，在城市污水处理能力迅速增强的同时污泥的产生量约为35000*104t/a，含水量80%左右的湿污泥每天产生量近50万吨，广州市中心城区每天污泥产量约1200t，城市污泥处理处置已经成为全国城市污水处理行业快速发展的限制因素，迫切需要高效、节能、环保的城市污泥堆肥处理技术。因此，改项目具有广阔的应用前景。
